¿Efecto de la resistencia de carga en la corriente del inductor para un convertidor boost?

La energía recibida por la carga proviene de la energía almacenada en el inductor. Para mantener estable la tensión en la carga, es necesario transferir una cierta cantidad de energía muchas veces por segundo y, si la resistencia de la carga se reduce, o bien ese nivel de energía tiene que aumentar o la velocidad a la que se transfiere debe aumentar. / p>

De cualquier manera, se produce un aumento de la corriente en el inductor. Sin embargo, en su forma más simple, buck y boost deben usar un sistema de retroalimentación analógica (amplificador de error y control de interruptor) para realizar un ajuste de ciclo de trabajo o frecuencia (tasa) en el elemento de conmutación para regular el voltaje para cambiar las condiciones de carga: -

Esteesunejemplosimpledeintentarregular10Venlasalidade5Venlaentradaconunaresistenciadecargade10ohmios.

Cuandoelinterruptorsecierraduranteunciertoperíododetiempo,lacorrienteaumentaenelinductordeformalineal(dadounvoltajedeentradadeCCcontinuoyconstante)yluegoelinterruptorseabre.Enestepunto,laenergía(estoyusando"W" para no confundir "E" con voltaje) almacenada en el inductor es: -

W = \ $ \ dfrac {Li ^ 2} {2} \ $

Esta energía alimenta el condensador y la carga y, suponiendo que la tensión de salida ya está a 10 V, todos esa energía reemplaza la energía extraída de C debido a la corriente de toma de carga. A 10 voltios y 10 ohmios, la potencia es de 10 vatios, por lo que, siempre que se transfiera suficiente energía por segundo, la salida permanece a 10V. Recuerda que potencia = tasa de consumo de energía por segundo.

Si la frecuencia de conmutación es de 100 kHz, la energía de transferencia requerida por ciclo es de 10 vatios / 100k = 100 uJ. Si el inductor es 10uH, entonces necesita almacenar 100 uJ y, para almacenar 100 uJ, necesitará una corriente de: -

\ $ i = \ sqrt {\ dfrac {2W} {L}} \ $ = 4.47 amps

¿Pero cuánto tiempo lleva infundir el inductor con 100 uJ? Usamos la siguiente fórmula y reorganizamos para calcular \ $ dt \ $: -

V = \ $ L \ dfrac {di} {dt} \ $

V es la tensión de alimentación de entrada que genera la corriente para cargar el inductor y di es el cambio de corriente durante ese período de tiempo. Para una operación discontinua (la más sencilla de explicar), la corriente comienza desde cero y debe aumentar a 4,47 amperios, por lo tanto, di es de 4,47 amperios.

Por lo tanto, \ $ dt \ $ = 8.94 us.

Dado que la frecuencia de conmutación tiene un período de 10, esto significa que el ciclo de trabajo en este simple ejemplo es 89.4%.

Básicamente, un dólar o un impulso solo conocen la transferencia de energía y requieren un amplificador de error separado para controlar el ciclo de trabajo (como en el ejemplo anterior). Si la corriente de carga se redujo a cero, el ciclo de trabajo tiene que bajar a cero; de lo contrario, el condensador continuará cargando hasta un voltaje realmente alto y luego se descompondrá en sí mismo o en el transistor de conmutación.